CN209970226U - 内藏式数控机床自动上料机械手及数控机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的内藏式数控机床自动上料机械手，包括立柱、顶部连接板、横梁、行程机构和机械手组件；行程机构安装在横梁的侧面上，行程机构用于驱动横梁和机械手组件沿同一方向同步滑动；行程机构包括传送带、主动轮、从动轮、第一固定板和第二固定板；主动轮设置在横梁的一端，从动轮设置在横梁的另一端，传送带绕在主动轮和从动轮上；第一固定板的上端与顶部连接板固定连接，第一固定板的下端与传送带固定连接；第二固定板的上端与传送带固定连接，第二固定板的下端与机械手组件固定连接。本申请，通过一个驱动装置，一条传送带即实现机械手组件和横梁的双向运动，设备安装尺寸小而行程大，降低了安装难度，降低了能耗，成本也低。

Description

内藏式数控机床自动上料机械手及数控机床

技术领域

本实用新型涉及数控基机床领域，具体涉及一种内藏式数控机床自动上料机械手及数控机床。

背景技术

直线运动机构是数控机床设备中一个非常重要的组成部分，很多动作都需要依托于直线运动机构来配合完成。实现直线运动的方式有很多种，比如滚珠丝杠、齿轮齿条、直线电机、气缸、带传动机构等。大多数的直线运动机构的行程都是与驱动部件的长度相匹配的，比如需要行程为1m，就对应需要导轨、丝杆、齿条、直线电机等驱动部件的有效长度不小于1m，如此便存在以下缺点： a、行程越长，设备制造成本越高；b、行程越长，安装难度越大，齿条、导轨的直线度、平行度越不好保障；c、行程越长，设备占用空间大，使设备在很多场合的使用受到限制。

在现有技术中，数控机床内的上料机械手就是依托于直线运动机构配合完成对工件的夹放、运输等工序，为使得上料机械手获得较长行程，则对应的直线运动机构需有较大的安装尺寸，成本高、安装难度大，占用空间也大。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供的内藏式数控机床自动上料机械手，解决了在现有技术中，数控机床内的上料机械手为获得较长行程，其对于的直线运动机构需有较大的安装尺寸，成本高、安装难度大，占用空间也大的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下技术方案来实现：

一种内藏式数控机床自动上料机械手，包括立柱、顶部连接板、横梁、行程机构和机械手组件；所述顶部连接板与所述立柱的顶面固定连接；所述横梁的顶面与所述顶部连接板的底面滑动连接；所述机械手组件的顶面与所述横梁的底面滑动连接；所述行程机构安装在所述横梁的侧面上，所述行程机构用于驱动所述横梁和所述机械手组件沿同一方向同步滑动；所述行程机构包括传送带、主动轮、从动轮、第一固定板和第二固定板；所述主动轮设置在所述横梁的一端，所述从动轮设置在所述横梁的另一端，所述传送带绕在所述主动轮和所述从动轮上；所述第一固定板的上端与所述顶部连接板固定连接，所述第一固定板的下端与所述传送带固定连接；所述第二固定板的上端与所述传送带固定连接，所述第二固定板的下端与所述机械手组件固定连接。

可选地，所述第一固定板包括侧安装板、上压板和下压板，所述侧安装板的上端与所述顶部连接板固定连接，所述侧安装板的底面与所述上压板的顶面固定连接，所述下压板与所述上压板连接，所述传送带夹设于所述上压板和所述下压板之间。

可选地，所述下压板包括下压板A和下压板B，所述下压板A与所述下压板B沿所述传送带的运动方向排列设置，所述下压板A与所述上压板固定连接，所述下压板B与所述上压板滑动连接，所述下压板B的滑动方向与所述传送带的运动方向一致。

可选地，所述下压板B上设有凹槽，所述凹槽的宽度与所述传送带的宽度相同，所述上压板上还设有与所述凹槽相配合的凸台。

可选地，所述传送带为同步带，所述下压板的顶面设有锯齿，所述锯齿与所述同步带内表面的齿状结构相啮合。

可选地，所述第二固定板包括下夹板和上夹板，所述下夹板与所述上夹板连接，所述传送带夹设于所述下夹板与所述上夹板之间。

可选地，所述横梁的顶面设有第一直线导轨，所述横梁的底面设有第二直线导轨，所述行程机构还包括第一直线轴承和第二直线轴承，所述第一直线轴承与所述第一直线导轨滑动连接，且所述第一直线轴承与所述顶部连接板固定连接，所述第二直线轴承与所述第二直线导轨滑动连接，且所述第二直线轴承与所述第二固定板固定连接。

可选地，所述机械手组件包括从上往下依次设置的装卸板、回转机构和两个机械手，所述装卸板与所述第二固定板的下端连接，所述回转机构的顶面与所述装卸板的底面连接，两个所述机械手并排设置在所述回转机构的底面。

可选地，所述行程机构还包括驱动装置，所述驱动装置安装在所述横梁上，且所述驱动装置与所述主动轮传动连接。

一种数控机床，包括上述任一项所述的内藏式数控机床自动上料机械手。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供的内藏式数控机床自动上料机械手，包括立柱、顶部连接板、横梁、行程机构和机械手组件；所述顶部连接板与所述立柱的顶面固定连接；所述横梁的顶面与所述顶部连接板的底面滑动连接；所述机械手组件的顶面与所述横梁的底面滑动连接；所述行程机构安装在所述横梁的侧面上，所述行程机构用于驱动所述横梁和所述机械手组件沿同一方向同步滑动；所述行程机构包括传送带、主动轮、从动轮、第一固定板和第二固定板；所述主动轮设置在所述横梁的一端，所述从动轮设置在所述横梁的另一端，所述传送带绕在所述主动轮和所述从动轮上；所述第一固定板的上端与所述顶部连接板固定连接，所述第一固定板的下端与所述传送带固定连接；所述第二固定板的上端与所述传送带固定连接，所述第二固定板的下端与所述机械手组件固定连接。本实用新型提供的内藏式数控机床自动上料机械手，通过一个驱动装置，一条传送带即实现机械手组件和横梁的双向运动，设备安装尺寸小的同时获得了更大的行程，降低了安装难度，降低了能耗，成本也低，空间利用率高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为内藏式数控机床自动上料机械手的立体结构示意图；

图2为行程机构的结构示意图；

图3为内藏式数控机床自动上料机械手的剖视图；

图4为图3中A处的放大示意图；

图5为第一固定板的爆炸图；

图6为第一固定板一个实施例的示意图；

图7为第二固定板的爆炸图；

图8为机械手组件的立体结构示意图；

图9为机械手组件的工位一的示意图；

图10为机械手组件的工位二的示意图；

图11为机械手组件的工位三的示意图；

附图标记：

1-立柱、2-顶部连接板、3-横梁、4-行程机构、5-机械手组件；

31-第一直线导轨、32-第二直线导轨、41-传送带、42-主动轮、43-从动轮、44-驱动装置、45-第一固定板、46-第一直线轴承、47-第二固定板、48-第二直线轴承、51-装卸板、52-回转机构、53-机械手；

451-侧安装板、452-上压板、453-下压板A、454-下压板B、455-锯齿、471- 下夹板、472-上夹板；

4521-槽孔、4522-凸台、4541-凹槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“顶面”、“底面”、“侧面”、“上端”、“下端”、“从上往下”、“左端”、“右端”、“逆时针”、“顺时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-11，本实用新型提供的内藏式数控机床自动上料机械手，包括立柱1、顶部连接板2、横梁3、行程机构4和机械手组件5；所述顶部连接板 2与所述立柱1的顶面固定连接；所述横梁3的顶面与所述顶部连接板2的底面滑动连接；所述机械手组件5的顶面与所述横梁3的底面滑动连接；所述行程机构4安装在所述横梁3的侧面上，所述行程机构4用于驱动所述横梁3和所述机械手组件5沿同一方向同步滑动；所述行程机构4包括传送带41、主动轮42、从动轮43、第一固定板45和第二固定板47；所述主动轮42设置在所述横梁3的一端，所述从动轮43设置在所述横梁3的另一端，所述传送带41 绕在所述主动轮42和所述从动轮43上；所述第一固定板45的上端与所述顶部连接板2固定连接，所述第一固定板45的下端与所述传送带41固定连接；所述第二固定板47的上端与所述传送带41固定连接，所述第二固定板47的下端与所述机械手组件5固定连接。优选地，所述机械手组件5通过所述第二固定板47与所述横梁3的底面滑动连接，所述第二固定板47为C型板，如图7所示，所述第二固定板47下端的表面与所述横梁3的底面滑动连接。具体地，所述传送带41可以是滚子链、皮带、同步带的任一种。一个实施例，所述传送带41为滚子链，则所述第一固定板45的下端与所述滚子链的一个销孔销连接，所述第二固定板47的上端也与所述滚子链的一个销孔销连接。通过一个驱动装置，一条传送带即实现机械手组件和横梁的双向运动，设备安装尺寸小的同时获得了更大的行程，降低了安装难度，降低了能耗，成本也低，空间利用率高。

该内藏式数控机床自动上料机械手的具体运作原理：请参阅图9，所述机械手组件5滑动到所述横梁3的左端的极限位置，所述横梁3也向左滑动到最大位置处，此时，所述机械手组件5处于第一工位；如图10所示，所述机械手组件5处于第二工位；如图11所示，所示机械手组件5处于第三工位。当所述机械手组件5处于第一工位时，所述主动轮42逆时针旋转，则位于所述主动轮 42上端的传送带41向左运动，由于所述第一固定板45与所述传送带41固定连接，而所述横梁3与所述顶部连接板2滑动连接，所述顶部连接板2又与所述第一固定板45固定连接，故所述横梁3相对所述立柱1向右滑动；所述主动轮42逆时针旋转，则位于所述主动轮42下端的传送带41向右运动，由于所述第二固定板47与所述传送带41固定连接，且所述第二固定板47又与所述机械手组件5固定连接，所述第二固定板47与所述横梁3滑动连接，故所述机械手组件相对所述横梁3向右滑动；当所述主动轮42逆时针旋转时，即使得所述机械手组件5和横梁3同步地向右滑动。反之，当所述主动轮42顺时针旋转时，即使得所述机械手组件5和横梁3同步地向左滑动。通过一个驱动装置，一条传送带即实现机械手组件5和横梁3沿同一方向同步滑动。

作为对上述方案的进一步改进，所述第一固定板45包括侧安装板451、上压板452和下压板，所述侧安装板451的上端与所述顶部连接板2固定连接，所述侧安装板451的底面与所述上压板452的顶面固定连接，所述下压板与所述上压板452连接，所述传送带41夹设于所述上压板452和所述下压板之间。一个实施例，所述传送带41为皮带，通过上压板452与下压板夹紧皮带以使得皮带与第一固定板45固定连接，也可用螺栓穿透皮带以获得更好的固定效果。另一个实施例，所述传送带41为同步带，所述下压板的顶面设有锯齿455，所述锯齿455与所述同步带内表面的齿状结构相啮合。值得注意的是，若选用闭口皮带或闭口同步带，所述横梁3上还应设置张紧轮结构。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图5和图6，所述下压板包括下压板A453和下压板B454，所述下压板A453与所述下压板B454沿所述传送带41 的运动方向排列设置，所述下压板A453与所述上压板452固定连接，所述下压板B454与所述上压板452滑动连接，所述下压板B454的滑动方向与所述传送带41的运动方向一致。由于下压板A453和下压板B454的设计，使得所述传送带41可选用开口带，开口带的一端由下压板A453和上压板452夹紧，开口带的另一端由下压板B454和上压板452夹紧，通过下压板B454的左右滑动调节开口带的张紧力。一个实施例，所述上压板452上设有槽孔4521，所述下压板 B454上设有安装孔，通过螺栓同时穿过槽孔4521和安装孔实现下压板B454和上压板452的夹紧，槽孔4521的设计使得下压板B454可以左右滑动。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图5，所述下压板B454上设有凹槽 4541，所述凹槽4541的宽度与所述传送带41的宽度相同，所述上压板452上还设有与所述凹槽4541相配合的凸台4522。通过所述凹槽4541以避免所述传送带41的来回晃动，提高了传动的稳定性。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图7，所述第二固定板47包括下夹板471和上夹板472，所述下夹板471与所述上夹板472连接，所述传送带41 夹设于所述下夹板471与所述上夹板472之间。通过所述下夹板471与所述上夹板472夹紧所述传送带41以使得传送带41与所述第二固定板47固定连接。类似的，所述上夹板472上也设有锯齿455，所述锯齿455与所述同步带内表面的齿状结构相啮合。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图3和图4，所述横梁3的顶面设有第一直线导轨31，所述横梁3的底面设有第二直线导轨32，所述行程机构4 还包括第一直线轴承46和第二直线轴承48，所述第一直线轴承46与所述第一直线导轨31滑动连接，且所述第一直线轴承46与所述顶部连接板2固定连接，所述第二直线轴承48与所述第二直线导轨32滑动连接，且所述第二直线轴承 48与所述第二固定板47固定连接。直线导轨机构，既做导向作用，也做支承作用，传动平稳。

作为对上述方案的进一步改进，请参阅图8，所述机械手组件5包括从上往下依次设置的装卸板51、回转机构52和两个机械手53，所述装卸板51与所述第二固定板47的下端连接，所述回转机构52的顶面与所述装卸板51的底面连接，两个所述机械手53并排设置在所述回转机构52的底面。一个机械手用于夹放待加工的工件，另一个机械手用于夹放加工完成的工件，通过回转机构 52，实现数控机床上工件的快速更换。

作为对上述方案的进一步改进，所述行程机构4还包括驱动装置44，所述驱动装置44安装在所述横梁3上，且所述驱动装置44与所述主动轮42传动连接。具体地，所述驱动装置44为电机。

基于上述实施例中提供的内藏式数控机床自动上料机械手，本实用新型还提供了一种数控机床，该数控机床包括上述实施例中任意一种内藏式数控机床自动上料机械手。由于该数控机床采用了上述实施例中的内藏式数控机床自动上料机械手，所以该数控机床的有益效果请参考上述实施例。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：包括立柱（1）、顶部连接板（2）、横梁（3）、行程机构（4）和机械手组件（5）；所述顶部连接板（2）与所述立柱（1）的顶面固定连接；所述横梁（3）的顶面与所述顶部连接板（2）的底面滑动连接；所述机械手组件（5）的顶面与所述横梁（3）的底面滑动连接；所述行程机构（4）安装在所述横梁（3）的侧面上，所述行程机构（4）用于驱动所述横梁（3）和所述机械手组件（5）沿同一方向同步滑动；所述行程机构（4）包括传送带（41）、主动轮（42）、从动轮（43）、第一固定板（45）和第二固定板（47）；所述主动轮（42）设置在所述横梁（3）的一端，所述从动轮（43）设置在所述横梁（3）的另一端，所述传送带（41）绕在所述主动轮（42）和所述从动轮（43）上；所述第一固定板（45）的上端与所述顶部连接板（2）固定连接，所述第一固定板（45）的下端与所述传送带（41）固定连接；所述第二固定板（47）的上端与所述传送带（41）固定连接，所述第二固定板（47）的下端与所述机械手组件（5）固定连接。

2.根据权利要求1所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述第一固定板（45）包括侧安装板（451）、上压板（452）和下压板，所述侧安装板（451）的上端与所述顶部连接板（2）固定连接，所述侧安装板（451）的底面与所述上压板（452）的顶面固定连接，所述下压板与所述上压板（452）连接，所述传送带（41）夹设于所述上压板（452）和所述下压板之间。

3.根据权利要求2所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述下压板包括下压板A（453）和下压板B（454），所述下压板A（453）与所述下压板B（454）沿所述传送带（41）的运动方向排列设置，所述下压板A（453）与所述上压板（452）固定连接，所述下压板B（454）与所述上压板（452）滑动连接，所述下压板B（454）的滑动方向与所述传送带（41）的运动方向一致。

4.根据权利要求3所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述下压板B（454）上设有凹槽（4541），所述凹槽（4541）的宽度与所述传送带（41）的宽度相同，所述上压板（452）上还设有与所述凹槽（4541）相配合的凸台（4522）。

5.根据权利要求2所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述传送带（41）为同步带，所述下压板的顶面设有锯齿（455），所述锯齿（455）与所述同步带内表面的齿状结构相啮合。

6.根据权利要求1所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述第二固定板（47）包括下夹板（471）和上夹板（472），所述下夹板（471）与所述上夹板（472）连接，所述传送带（41）夹设于所述下夹板（471）与所述上夹板（472）之间。

7.根据权利要求1所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述横梁（3）的顶面设有第一直线导轨（31），所述横梁（3）的底面设有第二直线导轨（32），所述行程机构（4）还包括第一直线轴承（46）和第二直线轴承（48），所述第一直线轴承（46）与所述第一直线导轨（31）滑动连接，且所述第一直线轴承（46）与所述顶部连接板（2）固定连接，所述第二直线轴承（48）与所述第二直线导轨（32）滑动连接，且所述第二直线轴承（48）与所述第二固定板（47）固定连接。

8.根据权利要求1所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述机械手组件（5）包括从上往下依次设置的装卸板（51）、回转机构（52）和两个机械手（53），所述装卸板（51）与所述第二固定板（47）的下端连接，所述回转机构（52）的顶面与所述装卸板（51）的底面连接，两个所述机械手（53）并排设置在所述回转机构（52）的底面。

9.根据权利要求1所述的内藏式数控机床自动上料机械手，其特征在于：所述行程机构（4）还包括驱动装置（44），所述驱动装置（44）安装在所述横梁（3）上，且所述驱动装置（44）与所述主动轮（42）传动连接。

10.一种数控机床，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的内藏式数控机床自动上料机械手。

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